ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA BIOLOGIE

Transkript

1 ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA PEDAGOGICKÁ KATEDRA BIOLOGIE BAKALÁŘSKÁ PRÁCE PŘÍSPĚVEK K FLÓŘE A VEGETACI HROMNICKÉHO JEZÍRKA A OKOLNÍCH VÝSYPEK PO TĚŽBĚ KAMENEČNÝCH BŘIDLIC 2013 PLZEŇ Dagmar Boltíková

2 Vedoucí bakalářské práce: Autor: Obor studia: RNDr. Zdeňka Chocholoušková, Ph.D. Dagmar Boltíková Přírodovědná studia Termín dokončení bakalářské práce: červen 2013

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně, s použitím uvedené literatury a zdrojů informací, které uvádím v seznamu, pod vedením RNDr. Zdeňky Chocholouškové, Ph.D. V Plzni dne. Podpis.

4 Poděkování Především bych chtěla poděkovat své vedoucí práce RNDr. Zdeňce Chocholouškové, Ph.D. za odborné vedení při sběru dat, za ochotu kdykoliv poradit a pomoci. Další poděkování patří mému příteli Martinu Majnerovi za jeho ochotu a trpělivost. Dále děkuji svým rodičům a sestrám za důvěru a morální podporu během celé doby studia.

5 Evidenční list Souhlasím s tím, aby moje bakalářská práce byla půjčována k prezenčnímu studiu v Univerzitní knihovně ZČU v Plzni. Datum: Podpis: Uživatel stvrzuje svým čitelným podpisem, že tuto bakalářskou práci použil ke studijním účelům a prohlašuje, že ji uvede mezi použitými prameny. Jméno Podpis Fakulta/katedra Datum

6 Obsah 1 Úvod Cíl práce Charakteristika území Geologická a geomorfologická charakteristika Chemické složení břidlic Klimatické poměry Vegetační kryt Historie těžby Kyselina sírová Výroba české kyseliny sírové Použití české kyseliny sírové Přehled dřívějších výzkumů Kontaminace Faktory ovlivňující vegetaci Metodika práce Vyhodnocení teréních dat Vymezení lokality Charakteristika vegetace Vliv síranů Výsledky ph vody Anomálie a jejich výskyt Floristická charakteristika dílčích lokalit Srovnání životních podmínek rostlin na lokalitách Diskuse Stáří hald Dominantní druhy Měření ph Srovnání se staršími údaji Nároky na půdní reakci Závěr Resumé Literatura Přílohy

7 1 Úvod Předkládaná bakalářská práce je souhrnem výsledků inventarizačního výzkumu flóry Hromnického jezírka. Tato práce je srovnána s předchozími výzkumy Mikyšky (1946) a Hajšmanové (2001). Hromnické jezírko vzniklo po těžbě kamenečných a kyzových břidlic. Břidlice obsahuje prvky a soli síranů, které negativně působí na okolí. Jezírko je hlavně známé svojí extrémní aciditou. Vlivem abiotických podmínek prostředí území velmi neochotně zarůstá a důsledkem jsou anomálie na Pinus sylvestris a Betula pendula. 1.1 Cíl práce Cílem práce bylo zachytit aktuální stav flóry a vypracování druhových soupisů pro zkoumané území. Tyto výsledky byly porovnány dle abiotických podmínek podle číselných stupnic Klotze a Fanka (1988). 6

8 2 Charakteristika území Hromnické jezírko je zatopený jámový lom po těžbě kamenečných břidlic. Nachází se u obce Hromnice, která leží v údolí Hromnického (Býkovského) potoka. Obec Hromnice spadá do okresu Plzeň sever, přibližně 12 km severovýchodně od města Plzeň. Zasahuje do východní části Plzeňské pahorkatiny. Leží v nadmořské výšce m v katastrálním území Hromnice. Rozlohu s okolím má 12,20 ha. Zatopená plocha jezírka má přibližně 3 ha. Maximální hloubka vody je 18 m. Pod úroveň okolního terénu dosahuje až 50 m, je téměř 200 m dlouhé a přes 130 m široké. Hromnické jezírko bylo vyhlášeno za chráněné území roku Novelizováno bylo roku 1989 (Valter, 2001). Geografické souřadnice: s. š., v. d. Obr. 1: Mapa Hromnického jezírka ( 2.1 Geologická a geomorfologická charakteristika Hromnické jezírko je pozůstatkem těžby nejrozsáhlejších kamenečných (vitriolových) a kyzových břidlic v západočeském kraji. Tyto břidlice jsou uloženy téměř vodorovně. Pocházejí ze svrchního proterozoika, které tvoří horninový podklad území. Mají vysoký obsah sulfidů, hlavně pyritu. 7

9 Kamenečné a kyzové břidlice nejspíš vznikaly v hlubokomořském prostředí, která doprovázela vulkanická a hydrotermální činnost. Srážková voda, která prosakuje do hald, vymývá do jezírka sírany a ty způsobují v letních obdobích načervenalou barvu. Proto se někdy můžeme setkat s názvem Červené jezírko. Kvůli obsahu roztoku síranu železitého, je voda v jezírku silně kyselá (ph 2,6 2,8) a kromě řas, téměř bez života. Vzhledem kyselosti jezírka zamrzá v zimním období později, než běžné vodní nádrže. Z hlediska půd jde o hrubou půdu. Podle Spirhanzlovy klasifikace jde o jílnatý písek, který přechází až v písčito-jílnatou zeminu. Půdy jsou zde extrémně kyselé, protože se během větrání uvolňuje kyselina sírová. Reliéf této krajiny je mírně zvlněný, jednotvárný. Dále je členěno na mladší údolí, které tvoří Hromnický a Třemošenský potok. V okolí jsou velké zalesněné plochy. Terén je uměle vytvořený s velkými výškovými rozdíly, který vznikl po důlní činnosti. Reliéf Hromnického jezírka je stupňovitý po způsobu dobývání. Na západní a severní straně jsou svahy příkré, na východní a jižní straně jsou svahy mírnější. Při okraji lomu jsou haldy a ložiska se sutinami (Valter, 2001) Chemické složení břidlic Složení břidlic, z hlediska mineralogie, jsou chudá. Z primárních nerostů jsou významné křemen, slídy, grafit a pyrit. Velikost pyritu je velmi malá, jedná se o setiny až desetiny milimetru. I když se jedná, o tak malá zrnka pyritu, jeho rozkladem vznikají zajímavé druhotné nerosty jako alofán, melanterit, sádrovec, sírany železnaté, ihleit dokonce i ryzí měď. Ihleit tvoří zelenavě žluté povlaky z lupenitých a kulovitých shluků, které v suchu blednou a nakonec rezavějí. Z vedlejších prvků stojí za zmínku vanad, jehož obsah v některých ložiskách je vyšší. Po těžbě se v odklizu vytvořilo jezírko s kolísavou hladinou. Zatopený jámový lom má vysoké stěny až 50 m, jejich sklon je příkrý Haldy jsou navrstveny ve 2 3 patrech. Břidlicové stěny mají černošedou a šedou barvu díky vyššímu podílu organických látek v usazeninách (grafické příměsi). Na stěnách se také nacházejí žlutavé plochy, na kterých se podílí, druhotné nerosty, hydroxidy a sírany železa. Břidlice mohou mít odlišné barevné odstíny podle rozdílnosti příměsi grafitu (maximálně do 8%). Mohou být tmavošedé, ocelově modré, olivově nazelenalé. Pokud neobsahují grafit, jsou světlé až bělavě nazelenalé. Tyto různé odstíny mohou být spatřeny při oteplování povrchu za slunečných dnů. Břidlice je snadno štípatelná a rozpadá se na tenké destičky. Vznikají zde příčné trhliny, které jsou prorostlé z velké 8

10 části sádrovcovými krystaly a četnými žilkami křemene. Průměrná koncentrace síry v ložisku je 8%, což je asi 16% pyritu v břidlicích (Mikyška, 1946, Valter, 2001). 2.2 Klimatické poměry Podnebí různých oblastí České republiky se liší především nadmořskou výškou a reliéfem. Mezi hlavní faktory patří také vzdálenost od oceánu. Plzeňsko spadá do mírně teplé oblasti. Vyznačuje se dlouhým a suchým létem, přechody jara a podzimu jsou krátké a mírně teplé, zima je velmi suchá s krátkým trváním sněhové pokrývky ( Pro zkoumanou lokalitu Hromnické jezírko, mi naměřené hodnoty poskytl Český hydrometeorologický ústav pobočka Plzeň. Naměřené hodnoty průměrných měsíčních teplot, maximálních a minimálních teplot jsou spočítány pro dané území z hydrometeorologických stanic Plzeň Bolevec a Kralovice. Srážkový úhrn a sněhová pokrývka je z hydrometeorologické stanice Hromnice. V níže uvedené tabulce jsem pro přehled shrnula teploty, srážky a výšku sněhu za posledních dvanáct let. Tab. 1 Naměřené hodnoty za období 2000 až 2012 Zdroj: ČHMÚ Plzeň Rok Průměrné teploty ( C) Maximální teploty ( C) Minimální teploty ( C) Úhrn srážek (mm) Maximální výška sněhu (cm) ,9 35,0-17, ,9 32,2-16, ,5 32,1-17, ,0 36,8-15, ,7 30,9-20, ,7 34,7-17, ,1 34,2-16, ,9 35,6-9, ,7 31,7-10, ,3 31,9-18, ,9 34,2-20, ,4 31,2-14, ,2 36,4-20,

11 Průměrné roční teploty se s mírnými odchylkami pohybují kolem 8,5 C. Nejvyšší maximální teploty byly naměřeny v roce 2003 a 2012, kdy rtuť teploměru přesáhla 36,0 C. Nejnižší minimální teploty, které dosáhly -20,0 C, bylo v roce 2004, 2010 a V roce 2007 byla naměřena nejnižší minimální teplota, pouhých -9,3 C. Úhrn srážek byl nejvyšší roku Nejvyšší maximální výška sněhu, která dosáhla 30 cm, bylo v roce Nejnižší maximální výška sněhu v roce 2000 a 2008 dosahovala pouhých 3 až 4 cm. 2.3 Vegetační kryt Území České republiky se dělí na čtyři biogeografické podprovincie: polonskou, panonskou, karpatskou a hercynskou. Největší část České republiky zaujímá hercynská podprovincie. Ta zasahuje do všech vegetačních stupňů, je charakteristická svou pestrostí a vlastními endemity. Zkoumaná lokalita, Hromnické jezírko, spadá do hercynské podprovincie, okres 31. Plzeňská pahorkatina. Z hlediska potenciální přirozené vegetace podle Neuhäuslové (1998) je území vymezeno černýšovými dubohabřinami (Melampyro nemorosi-carpinetum). Základní druhové složení je tvořeno dominantním dubem zimním (Quercus patraea) a habrem (Carpinus betulus). Dubohabřiny bývají s častou příměsí lípy (Tilia cordata, na vlhčích místech Tilia platyphyllos) a dubu letního (Quercus robur). Dále se zde můžeme setkat se stanovištěm náročnějších listnáčů, jako jsou jasan (Fraxinus excelsior), klen (Acer pseudoplatanus), mléč (Acer platanoides), třešeň (Cerasus avium). Ve vyšších polohách se nachází buk (Fagus sylvatica) a jedle (Abies alba). V prosvětlených porostech je dobře vyvinuté keřové patro, které tvoří mezofilní druhy opadavých listnatých lesů. Bylinné patro je tvořeno mezofilními druhy, především: Hepatica nobilis, Galium sylvaticum, Campanula persicifolia, Lathyrus vernus, L. niger, Lamium galeobdolon, Melampyrum nemorosum, Mercurialis perennis, Asarum europaeum, Pyrethrum corymbosum, Viola reichenbachiana aj., méně jsou zastoupeny trávy: Festuca heterophylla, Poa nemoralis. Melampyro-Carpinetum se vyskytuje ve výškách m. n. m. Jedná se zde o klimaxovou vegetaci planárního až suprakolinního stupně naší republiky. Melampyro-Carpinetum osidluje různý reliéf. Můžeme jej najít na nížinné rovině, na různě orientovaných svazích i na mírných terénních depresích. 10

12 Neuhäuslová uvádí, že vlivem činností člověka, především těžbou břidlice, ustupuje původní černýšová dubohabřina. Podle současné vegetace můžeme říci, že se tamější flóra značně přibližuje k acidofilní doubravě (Neuhäuslová, 1998). 2.4 Historie těžby První zmínka o huti v Hromnici na výrobu kamence a dobývání kyzových břidlic je z roku 1578, kterou založil rod Gryspeků z Gryspaku. Roku 1623 byla huť majetkem plaského kláštera. Téměř po padesátileté nečinnosti těžby v roce 1770 ji obnovil mnich Lukáš, který byl lékárníkem plaského kláštera. Mletý kamenec prodával jako lék, který měl projímavé účinky. Poté zde byly vybudovány i lázně. Tento druh obchodu se moc nevyplácel, tak zde byla vytvořena tzv. flusárna. Kde se vyluhováním dřevěného popela vyráběla potaš neboli uhličitan draselný, který se používal k výrobě skla, mýdla a barvířství. Tento provoz se také moc dlouho neudržel. Plaský klášter byl zrušen a tak roku 1786 doly i hutě získaly nového majitele, pana Jordána. Pan Jordán zdaleka nebyl posledním majitelem. Dalším majitelem roku 1792 byl plaský notář, pan Pollack, dále pan František Becher, což byl plzeňský obchodník. Jeho společníkem byl pan Hermann Auerswald z Rokycan. O čtyři roky později, doly i hutě, prodali panu Broschovi. Ten je v roce 1802 dále prodal Johannu Davidu Starckovi. V tomto roce měly doly k loužení pouze tři malé haldy. Johann David Starck brzy zjistil, že z břidlice se nedá vyrábět kamenec. Byl žlutější než bílý a chyběla mu ostrost. Žlutá barva byla dána nízkým obsahem kaolinitických minerálů a vyšším obsahem síranu železitého a železnatého. Proto zde začal těžit kvalitní vitriolovou břidlici. Johann David Sarck, po tomto zjištění, rozšířil dolové pole. V roce 1807 postavil v Hromnicích huť na zpracování vitriolové břidlice, z které se vyrábělo oleum (dýmavá kyselina sírová). Břidlice byla tak kvalitní, že se z ní dalo vyrobit 50-53% dýmavé kyseliny sírové. Pro srovnání, v okolí Berounky břidlice poskytovala 40-43%. Zpracování vitriolové břidlice na výrobu olea byla energeticky náročná. Bylo zapotřebí velké množství dřeva na vytápění závodu. Z obce Obory u Kaznějova, která byla nedaleko Hromnic, se tedy začalo dovážet uhlí. V roce 1809 v polesí Spálenka, která byla ve vzdálenosti jeden kilometr od Obory, byl otevřen uhelný důl. Druhý uhelný důl byl otevřen v polesí Vatinka roku U Obory tak vzniklo 31 dolových měr, každá o ploše m². Kvalita uhlí byla nízká, tak se do roku 1819 topilo tvrdým dřevem. Kvalitnější uhlí bylo nalezeno v roce 1819 u Kaznějova a následně 11

13 u Břas. Tam se přestěhoval i závod z Hromnice. Tak se stalo, že v Hromnici roku 1824 byla ukončena výroba olea. Vyráběl se zde pouze vitriolový kámen. V 1828 bylo vytěženo hlubinným způsobem tun vitriolového kamene, což bylo velice málo. Těžba byla prováděna vrátkovými jámami. Roku 1832 byl vytvořen těžní stroj poháněný koňskou silou, který byl výkonnější. Na kropení hald bylo v roce 1835 vybudováno dřevěné vodovodní potrubí. Na zahušťování louhu se nejdříve používaly olověné pánve. Ty měli nevýhodu, že se při nepozornosti topiče začaly rozpouštět, a tak je roku 1838 vystřídaly zděné pánve. V roce 1839 objevili nové naleziště uhlí v polesí Jalovčiny. O tři roky později se uhlí opět dováželo do Hromnice. Rok 1848 byl politicky neklidný a to mělo dopad i na pokles těžby. V tomto roce se těžní stroj poháněný koňskou silou nahradil za modernější a to parním těžním strojem. Nedaleko Hromnice, na Býkově (tehdy psán Bikow) byla postavena výrobna dýmavé kyseliny sírové. V roce 1858 v Hromnici nahradili ruční roztloukání břidlice za parní drtič. Roku 1862 rozšířili lom o dvě dolové míry Jakuba II a Jakuba III. Následně lom zasvětili svatému Jakubovi. Do roku 1868 lom odvodňovali 274 m dlouhou štolou do Hromnického potoka. Postupem času, když lom dosahoval větších hloubek, ho nedokázali odvodnit. Důsledkem toho vytvořili novou odvodňovací štolu, která směřovala východním směrem do Třemošenského potoka. Po roce 1872 měl závod nový kotel a parní drtič, který byl výkonnější. Aby mohli dále těžit, museli přemístit vzniklé haldy, které jim bránily dále pokračovat v těžbě, ze západu na sever. Tento krok učinili. Starckovi závody, ve výrobě dýmavé kyseliny sírové, byly na evropské úrovni. Roku 1877 firmě Zimmer v Mannheimu se podařilo levnějším způsobem vyrábět kyselinu sírovou. Starckovy závody tak přišly o řadu odběratelů. Důsledkem toho byla výroba vitriolového kamene a těžba břidlic náhle ukončena roku 1893 společně s výrobou dýmavé kyseliny sírové. Po ukončení těžby se sesunuly na dno odklizu stěny i odvodňovací štola a vzniklo tak jezírko asi 15 m hluboké a 3 ha velké. Jezírko obsahuje velké množství síranů, které vznikají při zvětrávání břidlic. Voda v jezírku má načervenalou barvu způsobenou obsahem železa a nízkému ph 2,6 2,8. Jezírko je mimo řas zcela bez života. Dodnes se z důlního objektu dochovala cechovna a část důlní budovy. Z minerálního závodu jsou zachovány čtyři stavby, zbytek byl zdemolován. Dále se dochovalo sousoší, které bylo vybudováno roku Je zde vyobrazen svatý Jan, svatý Jakub, kterému byl podnik zasvěcen a Ježíš. V roce 1975 byla lokalita vyhlášena za 12

14 chráněné území. Přírodní památkou je Hromnické jezírko od (Valtr, 2001, Hajšmanová, 2002, Jiskra, 2005). 13

15 3 Kyselina sírová Kyselina sírová je silná dvojsytná kyselina. V koncentrovaném stavu tvoří hustou olejnatou kapalinu. Koncentrovaná (96% 98%) má obzvlášť za horka silné dehydratační a oxidační účinky. Je hygroskopická, což je schopnost látky pohlcovat vodní páry. Je nebezpečnou žíravinou. Její sumární vzorec je H 2 SO 4 ( Kyselina sírová měla mnoho názvů: Dýmavá kyselina sírová Česká kyselina sírová Vitriolový olej Oleum 3.1 Výroba české kyseliny sírové Výroba české kyseliny sírové z vitriolové břidlice měla zdlouhavý postup a byla energeticky velmi náročná. Břidlice se nejprve ručně drtila na pět centimetrů velké kusy, později byla drcena parním strojem. Kyzová břidlice se plnila do vozíků a odvezla se na haldy, které byly vysoké až sedmnáct metrů. Podklad hald byl tvořen nepropustným mlatem, který se musel udržovat neustále vlhký, aby nepopraskal. Mlat měl dvě vrstvy: maznice a ornice. Břidlicové haldy nejprve 3-5 let zvětrávaly a pak dřevěná koryta přiváděla vodu a rovnoměrně haldy sprchovala. Poté docházelo k oxidaci. Oxidací se haldy zahřívaly a uvolňovaly louh. Louh byl odváděn do štoků neboli sběrných nádrží. Zde se zbavil nečistot a odpařila se část vody. Dále louh putoval do zděných pecí s vrchním vyhříváním zvaných kalibány. Louh se zahušťoval zahříváním a pak se vyléval na upravenou podlahu kotlů. Kde ztuhl na vitriolový kámen. Po ztuhnutí se vitriolový kámen vykopal, sušil v kalcinovacích pecích, mlel, dával do sudů a odvážel k dalšímu zpracování. Rozemletý se v kameninových nádobách, tzv. retortách, vkládal do galejní pece. Zahříváním se vitriolový kámen rozložil na oxid železitý a oxid sírový. Když se začaly uvolňovat bílé páry oxidu sírového, nasazovala se jímadla naplněná vodou. Reakcí oxidu sírového a vody vznikla česká kyselina sírová neboli oleum (Jiskra, 2005). 14

16 3.2 Použití české kyseliny sírové Česká kyselina sírová byla zpočátku používaná, pouze v malém množství, v lékařství k léčení mnoho nemocí. Její zájem o výrobu se zvýšil od 17. století, kdy bylo objeveno další využití. bělení lnu, bavlny výroba saské modři výroba leštidel na boty výroba svíček ve sklářství nahradil drahou potaš rafinace olejů, parafinů, ropy aj. výroba alizarinu výroba třaskavých látek Za zmínku stojí, že při výrobě olea vznikal vedlejší produkt nazývaný kolkotar též caput mortuum. Zůstával v retortách jako červený prášek kysličníku železitého. Tento prášek sloužil k výrobě různých barev (Flek, 1977). 15

17 4 Přehled dřívějších výzkumů Hromnické jezírko se stalo zajímavým a výjimečným územím hlavně díky výrobě české kyseliny sírové. Už roku 1904 se Hromnické jezírko stalo z hlediska geologie zkoumaným územím. Ložiskem kamenečné a kyzové břidlice se tehdy zabýval pan Slavík. Na toto téma navazuje pan Purkyně a poté pan Jirkovský (Červená at al., 1982). Patrně nejstarší práce o výrobě české kyseliny sírové byla napsána roku Autor mimo výroby této kyseliny popisuje těžbu kamenečné břidlice. Později se historií výroby věnuje pan Flek, který je pracovníkem kaznějovské chemické továrny. V této továrně také byla kyselina sírová vyráběna (Červená at al., 1982). Jeden z prvních botanických výzkumů byl proveden ve 40. letech 20. století. Doktor Rudolf Mikyška se tehdy zabýval vegetací. Zkoumal vývoj vegetace na haldách po těžbě kamenečných břidlic. Zjišťoval zde teplotu a ph půdního povrchu na různých místech a v různých hloubkách. Pokoušel se některé druhy rostlin (Triticum sativum, Hordeum sativum, Phaseolus vulgaris aj.) pěstovat v haldové půdě a zlepšit tak jejich růst v extrémních podmínkách (Mikyška, 1946). Dále na Hromnickém jezírku v letech proběhl inventarizační průzkum. Jednalo se o prozkoumání celého chráněného území. Zabývali se jak historií těžby břidlice, tak výrobou a použitím kyseliny sírové, geologií, hydrologií, vegetačními a zoologickými poměry (Červená at al., 1982). Další výzkum prováděl Ústřední ústav geologický ( ). Na základě státního výzkumného projektu Geologický a ložiskový výzkum perspektivních oblastí ČSR, který kromě jiného, věnoval pozornost i kamenečným a kyzovým břidlicím svrchního proterozoika, kam patří i Hromnické jezírko. V Hromnici zkoumali především sekundární sulfáty v jihozápadní a východní části odklizu (Červená at al., 1982). Poté, po třinácti letech, na Hromnickém jezírku byla zkoumána řasová flóra extrémně kyselých biotopů v letech Výzkum probíhal současně i na nedalekém Zeleném jezírku Berk. Obě jezírka jsou zatopené lomy vzniklé po těžbě kamenečných břidlic na výrobu české kyseliny sírové. Celkem na těchto území bylo nalezeno 34 druhů sinic a řas. Z toho pouze pět druhů v Hromnickém jezírku, které je mladší a kyselejší oproti Zelenému jezírku Berk. Z toho vyplývá, že extrémně nízké ph neumožňuje další rozvoj druhů. Postupem času lze tedy očekávat nepatrně vyšší posun 16

18 ph a tím zvyšování druhové diverzity, jako je tomu na Zeleném jezírku Berk (Kuberová, 2000). O rok později na tuto práci navazuje diplomová práce na téma vegetaci hald po těžbě pyritických břidlic. Hromnické jezírko a Zelené jezírko Berk mají stejný historický původ. Zelené jezírko je sukcesně pokročilejší, protože zde byla dříve ukončena těžba. Důsledkem toho je, že vegetace, na obou územích, je rozdílná a na Zeleném jezírku Berk se vyskytuje větší počet druhů rostlin a mechorostů než na Hromnickému jezírku (Hajšmanová, 2002). V roce 2011 se na Hromnickém jezírku firma Geo Vision zabývala průzkumem hald, ph vody a zeminy. Odebírali vzorky, které byly porovnány s limitujícími hodnotami a posuzovali tak možné riziko prostředí (Zýval ad verb). 17

19 5 Kontaminace Hromnické jezírko je odkliz jámového lomu po těžbě vitriolové břidlice. Břidlice se těžila na výrobu české kyseliny sírové, zvané oleum. Tento zásah zanechal stopy na krajině a ovlivnil zdejší vegetaci. Kamenečné a kyzové břidlice mají vysoký obsah sulfidů, hlavně pyritu. Vlivem neustálého zvětrávání břidlic se uvolňují do půdního substrátu a také do podzemních vod, sírany. Vysoký obsah síranů zkoumaného území výrazně okyselují prostředí. Velmi nízké ph určuje vývoj a výběr vegetace na haldách. Flóra je kromě chemických půdních podmínek také ovlivněna strmými stěnami hald. Tyto stěny jsou vystaveny přímému slunečnímu záření, dešti a větru. Vzhledem k těmto fyzikálním a chemickým podmínkám je vegetace velmi chudá. V následující tabulce je porovnání chemického rozboru vody z roku 1977, 1998 a Tab. 2 Chemický rozbor vzorků vody v roce 1977, 1998 a 2011 (Červená at al., 1982, Hajšmanová, 2002, Zýval ad verb) Název rozboru (mg/l) (mg/l) (mg/l) Chloridy Cl * 52,0 15,9 Dusičnany NO 3 Fosforečnany PO 4 3 Sírany SO 4 2 * 0,91 2,90 * 0,01 0,04 520,0 1022,0 1260,0 Vápník Ca 213,5 102,0 133,0 Železo Fe 155,0 * 94,8 Draslík K * 2,3 1,6 Hořčík Mg 132,5 84,0 47,6 Sodík Na * 13,5 17,4 Vodivost (µs/cm) ph 2,5 2,6 2,56 V průběhu zkoumaného období se hodnoty prvků a solí kyselin neustále mění (viz Tab. 2). Zajímavá je vyšší hodnota síranů naměřená v roce 2011 oproti předešlým rokům. To může být způsobeno stále probíhajícím vyluhováním síranů. Také mírně kleslo ph oproti naměřené hodnotě v roce Obsah síranů v roce 1977 je markantně 18

20 nižší než hodnoty naměřené v letech 1998 a Nízký obsah síranů a nízké ph může být způsobeno nepřesností měření v předchozích letech. Dále také záleží, v jakých místech jezírka byl vzorek odebrán, poněvadž ph vody není na všech místech stejné. Hodnoty označené * nebyly stanoveny. V tabulce 3 je podrobná analýza vody v jezírku, která byla prováděna v roce V rozboru vody byl zjištěn vysoký obsah beryllia, kadmia, kobaltu, mědi, niklu, olova, selenu a zinku. Tab. 3 Srovnání obsahů sledovaných prvků s limity nařízení vlády (Zýval ad verb) Prvek Nařízení vlády č. 229/2007 Sb. limity ukazatelů znečištění povrchových vod Voda z břehu jezírka (mg/l) Ag 0,007 <0,001 As 0,02 <0,005 Ba 0,36 0,00471 Be 0,001 0,00321 Cd 0,0007 0,0322 Co 0,007 0,171 Cr 0,035 0,0294 Cu 0,025 0,715 Hg 0,0001 <0,0001 Ni 0,04 1,09 Pb 0,0144 0,0145 Sb 0,5 <0,01 Se 0,004 <0,01 Sn 0,05 <0,01 Te 0,025 Tl <0,01 V 0,035 0,002 Zn 0,16 3,08 C ,1 <0,1 19

21 Šedivou barvou je znázorněn překročení limitu podle nařízení vlády. Extrémní kyselosti jezírka odpovídá vysoký obsah beryllia, kadmia, kobaltu, mědi, niklu, olova, selenu a zinku (viz Tab. 3). Rizikovým faktorem pro obyvatele domů v kontaktu některých výsypech (viz Příloha) je pronikání extrémně kyselých vod z oprámu, do povrchových vod. Půdní substrát Hromnického jezírka je kontaminován prvky, solemi kyseliny sírové a těžebním odpadem. Těžební odpad je tvořen horninou, hlavně břidlicí a odpady ze získávání vitriolového louhu. Dalšími porovnávanými vzorky podle ph je zemina a voda sledované lokality, které jsou v následující tabulce 4. Nízké ph substrátu je ovlivněno kyselou vodou jezírka a chemickým složením břidlice. Analýza břidlice bohužel není k dispozici. Dalším faktorem působící na ph substrátu je opadanka listnatých a jehličnatých stromů. Opadanka zvyšuje ph půdy a podílí se tak na tvorbě půdních horizontů. Tab. 4 Srovnání ph a vodivosti vzorků (zeminy a vody) z Hromnického jezírka (Zýval ad verb) Zemina v blízkosti Voda z Vzorek jezírka jezírka ph 3,28 2,49 Vodivost (µs/cm) Faktory ovlivňující vegetaci Jeden z hlavních činitelů ovlivňující vegetaci je uveden v předešlé kapitole a to je obsah síranů na Hromnickém jezírku. Na mladších haldách byly naměřeny hodnoty ph půdního substrátu: povrch půdy ph 3,3 v hloubce 10 cm ph 3,2 v hloubce 50 cm ph 3,4 Je zřejmé, že do jisté hloubky koncentrace ph vzrůstá. Lze tak usoudit, že vytékající výluh v pramenech z mladších hald má ph kolem 2,6. Naopak je tomu na starších haldách, kde se acidita mírně snižuje. To je způsobené delším trváním přirozeného vyluhování pyritických břidlic. Dalším faktorem, který ovlivňuje růst a vývoj vegetace je nedostatek živin. To je dané prvky a solemi kyseliny sírové haldových půd a horninovým podkladem, který je 20

22 tvořen břidlicí. Vzniklé haldy, tvořené sypkým materiálem nejsou schopné zadržet dostatek vody. Dochází tak k dehydrataci povrchové vrstvy. Slunce je také jeden z faktorů, který ovlivňuje zdejší flóru. Během slunečních dnů dochází k snadnému prohřátí povrchu hald. Maximální teploty v létě dosahují až 60 C. Zvlášť na povrchu, který je z tmavého výhřevného materiálu. Zde dochází i k značnému výparu půdního povrchu. Důsledkem je extrémní suchost stanoviště. Velkou roli na Hromnickém jezírku hraje také opadanka z listnatých stromů, hlavně opadem listí z Betula pendula, která se mísí se svrchní vrstvou půdy. Opadanka příznivě zvyšuje ph, zadržuje vodu, živiny, zmírňuje teplotní extrémy půd a tím zlepšuje podmínky pro uchycení dalších druhů rostlin. Hodnota ph povrchu břidlic je 3,3. Pro svrchní vrstvu půdy s promísenou opadankou bylo naměřeno ph 3,5 3,8. Samotná opadanka měla ph ještě vyšší (ph 4,1 4,0). Mnohem menší význam má opad jehličí borovic i přes to, že je poměrně značný (Mikyška, 1946). 21

23 6 Metodika práce Bakalářská práce byla zadána v listopadu v roce Nejprve byla shromážděna data o Hromnickém jezírku. Data sledovaného území byla čerpána z dostupné literatury a z internetových stránek. Po dostatečném množství informací byla vypracována kapitola Charakteristika území. Poté byly nastudovány předešlé výzkumy dané lokality a společně s mými získanými daty byly vypracovány následující kapitoly. První terénní mapování Hromnického jezírka proběhlo po opadu sněhu na přelomu únor a březen roku Zkoumané území bylo navštěvováno v průběhu jedné vegetační sezóny. Sledovaná lokalita byla pravidelně mapována až do měsíce listopad. Následně celé zkoumané území Hromnického jezírka bylo rozděleno na jedenáct lokalit podle převažujících druhů dřevin. Pro lepší znázornění lokalit byla v programu ArcGis zhotovena mapa jednotlivých lokalit pomocí polygonů (viz Obr. 2). Obr. 2: Vymezení lokalit Hromnického jezírka: 1 okolí parkoviště Hromnického jezírka, spodní hranicí je silnice vedoucí na obec Žichlice; 2 v místech, kde se nachází sousoší, dále směřuje na jih, hranice je tvořena jihovýchodní haldou; 3 - nejjižnější lokalita; 4 jihovýchodní halda nad lokalitou 2 a 3; 5 pod lokalitou 4 severovýchodním směrem; 6 cestou k jezírku je na východní straně nepřehlédnutelná halda; 7 rozléhá se přímo nad jezírkem u informativní tabule; 8 na sever, po zelené turistické značce; 9 rozprostírá se od severu na západ, od břehu jezírka až k vzniklým haldám; 10 jižní břeh jezírka; 11 nad lokalitou 10 dále na jih 22

24 V průběhu vegetační sezóny docházelo ke sběru dat v terénu a následné určení jednotlivých druhů. Jednotlivé druhy byly určovány podle klíče Klíč ke květeně České republiky (Kubát 2002). Podle této publikace je sjednocena i nomenklatura cévnatých rostlin. Nomenklatura mechorostů byla sjednocena podle práce Mechorosty ČR ( Následně byly vytvořeny druhové soupisy jednotlivých lokalit formou tabulky v Excelu. Při nejasnostech jsem se obracela na vedoucí bakalářské práce. Během každé návštěvy sledovaného území, byla zhotovena fotografická dokumentace lokalit. V zimních měsících roku 2013 následovalo mapování fytoindikací vegetace Hromnického jezírka. Na základě zjištěných poznatků byla zkonstruována mapa s jednotlivými anomáliemi flóry pomocí bodových záznamů v programu AcrGis. Zjištěné druhy fytoindikací na rostlinách jsou popsány v kapitole Anomálie a jejich výskyt. V měsících duben a květen bylo měřeno ph vody na třech různých místech sledované lokality (viz Obr. 3) multimetrickou sondou Combo (Hanna HI 98130). První místo měření se nachází na břehu jezírka. Druhé pod haldou jihovýchodním směrem, ze které vytéká pramínek vody. Třetí místo měření se nachází na východ u silnice ze Žichlic do Chotinné. V těchto místech ústí odvodňovací štola. Výsledky byly dány do přehledného grafu v kapitole 7. Fotodokumentace jednotlivých měřených míst je v Příloze. Obr. 3: Měřící místa ( 1 : Aktuální floristické soupisy byly porovnány s prací Mikyšky (1946) a Hajšmanové (2002) v kapitole Diskuse. 23

25 6.1 Vyhodnocení teréních dat Ke každému nalezenému druhu byly přiřazeny do tabulky autekologické nároky v podobě číselných stupnic (Klotz a Fank 1988). Do tabulky byly přidány životní formy a životní strategie rostlin. Životní formy rostlin byly zpracovány podle Klotze a Franka (1988). Životní strategie byly rozlišeny podle Grima (1979). Indikační hodnoty nebyly u některých druhů vyplněny z důvodu nenalezení taxonu v uvedených pracích. Nároky na světlo Světlo je jedna z nejdůležitějších abiotických podmínek. Je zdrojem energie při výrobě organických látek během fotosyntézy. Podmiňuje kvetení a pohyby rostlin. Světlo je pro rostliny nepostradatelné pro jejich růst a vývoj. Rostlinné druhy jsou rozděleny podle nároků na světlo. Nároky na teplo Hlavním zdrojem tepla na Zemi je infračervené záření. Teplo rostlina uplatňuje při fotosyntéze, transpiraci, respiraci a růstu. Rostliny jsou různě náročné na teplo a jsou schopny se přizpůsobit teplotním podmínkám. Nároky na vlhkost Vlhkost je jedna z dalších důležitých abiotických podmínek života rostlin. Voda je nezbytná pro metabolismus rostlin a má význam při regulaci teploty rostlin. Rostlina obsahuje cca 90 % vody a jsou schopny se adaptovat na různě jinak vlhké prostředí např. silnou kutikulou, trichomy aj. Nároky na půdní reakci Půdní reakce neboli ph je dána přítomností a aktivitou iontů vodíku. Půdní reakce ovlivňuje příjem živin rostlin, kdy se některé ionty vlivem nevhodného ph srážejí a jejich příjem je omezen nebo zcela znemožněn. Nároky na dusík Dusík je jednou z důležitých živin rostlin, který slouží pro jejich správný růst. Deficit dusíku se projevuje zhoršeným růstem stonků, kořenů a listů. Listy jsou zpočátku světlejší, později žloutnou, až nakonec způsobuje jejich předčasný opad. 24

26 Životní formy Vyznačují se schopností přizpůsobit se ekologickým podmínkám. Zvláště jde o způsob přezimování rostlin v nepříznivých podmínkách. Záleží na umístění přezimovacích pletiv, pupenů či dalších orgánů. Životní strategie Životní strategie rostlin se dělí do třech skupin podle adaptace vůči stresu a disturbance biomasy. Dochází i k jejich kombinacím. Jde o soubor vlastností daného druhu, kterému je umožněna existence na jednotlivých, často odlišných stanovištích. Životní strategie: R-stratégové, C-stratégové, S-stratégové. R-stratégové neboli Ruderální stratégové snášejí malý stres, ale odolávají vysokému narušování biomasy. C-stratégové též Konkurenční stratégové jsou druhy s konkurenční schopností dávající přednost vlastnostem, které jsou pro rostlinu konkurenčně výhodné. Kladou důraz na přizpůsobení se stresovým podmínkám. S-stratégové také Stres snášející stratégové jsou schopny růst na stanovištích pod vlivem vysokého stresu. Na základě takto vzniklých tabulek byly vytvořeny grafy. Blíže jsou popsány v kapitole Srovnání životních podmínek rostlin na lokalitách. Stejným způsobem jsou provedeny a popsány grafy životních forem a strategií. V grafech je zanesen i počet nalezených druhů rostlin v jednotlivých lokalitách. Tabulky jsou k nahlédnutí v Příloze. 6.2 Vymezení lokality Červené jezírko se nachází u obce Hromnice, která leží v údolí Hromnického (Býkovského) potoka. Obec Hromnice spadá do okresu Plzeň sever, přibližně 12 km severovýchodně od města Plzeň. Rozloha sledované lokality s okolím je 12,20 ha. Zatopená plocha jezírka má 3 ha (Zahradnický, Mackovčin at al., 2004). Vymezení hranice zkoumaného území je znázorněná na následujícím obrázku 4. Červenou barvou je vyznačená hranice mapovaného území. 25

27 Obr. 4: Hranice zkoumané lokality (Zdroj: 1 : Hromnické jezírko bylo nejprve rozděleno na tři oblasti podle zastoupení a množství jednotlivých druhů. břeh jezírka svahy stěn jezírka haldy Později tyto lokality byly dále rozčleněny na dalších jedenáct lokalit dle převažujících druhů dřevin (viz Obr. 2). Břeh jezírka, přibližně od jednoho až dvou metrů po celém obvodu, je zcela bez vegetace. Příčinou je velmi nízké ph vody, strmost hald, nezpevněnost substrátu, nadměrné oslunění a vliv větru. Extrémnost těchto podmínek zabraňuje výskytu jakýchkoliv rostlin. Tato oblast je součástí lokalit 7, 8, 9 a 10. Vysoká kyselost jezírka má vliv i na život ve vodě. Kromě řas je téměř bez života. V diplomové práci Kuberová (2000) bylo uvedeno pouze pět druhů řas (Chlamydomonas acidophila, Lepocinclis teres, Euglena mutabilis, Eunotia exiqua a Eunotia tenella). Svahy stěn jezírka jsou ovlivněny stejnými extrémními podmínkami jako břeh jezírka. Oblast tvoří opět lokality 7, 8, 9, 10. Při pohledu na severní a západní stěnu je zachované stupňovité dobývání břidlice. Severní, severozápadní, západní a jihozápadní příkrá stěna, je takřka bez vegetace. Tyto stěny osídlují pouze druhy Betula pendula a Pinus sylvestris. Severovýchodní strana není tvořena od břehu jezírka strmou stěnou. Terén je z počátku 26

28 rovinný, který se náhle zvedá a vytváří příkrou stráň. Od břehu jezírka se postupem na sever břidličnatý substrát mísí s opadankou, až je povrch zcela bez známky břidličnatého materiálu. Vytváří se zde všechna lesní patra s vysokou druhovou diverzitou. Na jižní stěně se terén zprudka zvedá. Ve svahu je porost značně tvořen mechorosty, dřevinami a menší měrou bylinami. V této oblasti je největší výskyt Vaccinium myrtillus, místy pak Vaccinium vitis-idaea a Calluna vulgaris. Součástí území je i vzniklý malý poloostrov. Východní svah je tvořen štěrkovitou břidličnatou horninou, téměř bez vegetace. Za zmínku stojí, že je možno zde vidět opuštěnou štolu. Haldy vznikly navezením pyritických břidlic. Hlavní část výsypek je tvořena lokality 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 a 11 (viz Obr. 2). Po zelené turistické cestě k jezírku bylo postavené sousoší, kolem kterého se rozléhá lokalita 2. Při pohledu od sousoší na jih jsou nepřehlédnutelné mohutné stromy Larix decidua. Nedaleko od tohoto místa v dolním svahu na jižní straně se nachází Robinia pseudacacia s rozlohou asi 20 m 2. Podrost Avenella flexuosa tvoří rozsáhlé koberce spolu s Pleurozium schreberi a Hypnum cupressiforme, které dál na jih při jihovýchodní haldě ustupují. Lokalita je rozdělena místní pěšinou, která směřuje na jižní stranu sledovaného území. Po celé délce pěšiny se na sever zvedá reliéf vzniklý navezením břidlice a naopak na jih klesá dolů. V jižní části protéká potůček, který vytéká z jihovýchodní haldy. Jihovýchodní halda je osídlena velmi malým procentem rostlinných druhů. Z velké části je halda pokryta stromovým patrem Pinus sylvestris. Půda je tvořena pouze břidličnatým materiálem bez jakékoli známky půdních horizontů. V této oblasti na konci haldy jihovýchodním směrem vytéká asi ze spodu výsypky pramínek vody. Na východní straně se rozprostírá nepřehlédnutelná halda, kterou převážnou část osidluje Betula pendula s Pinus sylvestris. Směrem na východ se odhaluje břidličnaté podloží a podrost postupně ubývá. V této části území jsou kraje lemovány dřevinami Populus tremula a Prunus spinosa. Na výsypce přímo nad zatopeným lomem u informační tabule se vyskytuje nejvíce rostlinných druhů oproti haldám, jejichž stěny zasahují do jezírka. Příčinou je hojná opadanka dominujících listnatých stromů Betula pendula a Populus tremula. Promísení opadanky se sypkým břidličnatým materiálem umožňuje příznivější podmínky pro uchycení vegetace, která zvyšuje ph půdy. V této části haldy je pozoruhodný výskyt Vinca minor na jediném místě celé sledované oblasti Hromnického jezírka. Jedinci tohoto druhu vytváří ojedinělý ostrůvek o celkové ploše cca 10 m 2. 27

29 Na severozápadní straně je jedna z největších hald jak rozlohou, tak s nejvíce se vyskytujícími anomáliemi. Veškerý povrch je pokryt břidličnatým substrátem. Osidluje ji nejméně druhů rostlin. Pouze místy se utvářejí malé ostrůvky s charakteristickým druhem Vaccinium myrtillus a v menší míře s Calluna vulgaris. Na celém území je dominantní dřevinou Pinus sylvestris. Opad jehlic má sice vliv na snížení acidity půd, ale oproti opadance z listnatých stromů má mnohem menší význam. Výjimkou je severovýchodní a jihozápadní halda, kde jsou ve stromovém patře zástupci listnatých stromů. Díky tomu se zde tvoří bylinné patro. Na severozápadě je značný podrost tvořen druhem Avenella flexuosa. Na severovýchodě se hojně daří kapradině Athyrium filixfemina. Na vrcholu jižní haldy u jezírka je rozsáhlá rovina, která pozvolna klesá směrem na jih k parkovišti. Stromové patro je převážně tvořeno zástupcem Pinus sylvestris. Místy se na povrchu vytváří malé ostrůvky s Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea a Calluna vulgaris. V místech naučné stezky je značná druhová pestrost oproti zbylé oblasti. V době druhé světové války se uvažovalo o zalesnění vzniklých hald po těžbě kamenečných břidlic. Od této myšlenky se však upustilo, když byla zjištěna vysoká kyselost půdních vzorků, malý obsah kysličníku fosforečného a nedostatek dusíku. K uchycení vegetace by bylo nutné půdu zneutralizovat vápencem a doplnit příslušnými živinami. Jeden z hlavních nepříznivých faktorů pro rozšíření vegetace je propustnost hald. Haldy z břidlic tvořené sypkým materiálem propouštějí dešťovou vodu až do spodních vrstev. Svrchní vrstva, která je důležitá pro rostlinstvo, je tedy dehydrována (Laška, 1973). Další faktory ovlivňující vegetaci jsou uvedeny v kapitole Kontaminace. 28

30 7 Charakteristika vegetace V současné době je vegetační kryt tvořen převážně náletovými porosty. Z náletových dřevin dominuje Betula pendula spolu s Pinus sylvestris. Podrost je zastoupen druhy Avenella flexuosa, Calluna vulgaris a Vaccinium myrtillus. Vývoj zdejší flóry je podmíněn sukcesí. Sukcese je základní znak biocenózy. Je to proces nahrazování jedné biocenózy druhou až do konečného společenstva, tzv. klimaxu. Klimax je dlouhodobá, nepravidelná, změna. Probíhá na daném stanovišti určitým směrem, který ovlivňuje makroklima, půda, voda a biotické faktory (Jarklová a Pelikán, 1999). Při geobotanickém průzkumu Hromnického jezírka byla prokázána brzděná sukcese (Zýval ad verb). Brzděná sukcese nastává, když alespoň jeden z faktorů abiotického prostředí zablokuje další sukcesní vývoj. Jedná se o takzvaný edafický klimax. Podmínky edafického klimaxu brzdí další sukcesi už v počátečním stádiu vývoje půdy (Jarklová a Pelikán, 1999). Projevem brzděné sukcese je velmi neochotně zarůstající území a nevytvářející se půdní horizonty. Dochází také k anomáliím zdejší vegetace, především na Betula pendula a Pinus sylvestris (viz kapitola Anomálie). 7.1 Vliv síranů Na vegetaci zkoumaného území značně působí prvky a soli síranů obsažené v břidlici. Sírany se uvolňují do půdního roztoku při procesu zvětrávání. Jsou obsaženy v horninách, hlavně ve formě pyritu. Jejich vyluhováním do jezírka vzniká extrémně kyselá voda. Tyto poznatky ovlivňují i prostředí Hromnického jezírka, které je také acidní. Sírany využívají rostliny a organismy pro stavbu aminokyselin a enzymů (Rajchard et al. 2002). V našem případě se jedná o tak velké množství síranů, které naopak rostlinstvu škodí. Červené jezírko vlivem síranů dosahuje extrémně nízkého ph, které je neslučitelné s životem rostlin a organismů. Proto je voda v jezírku, kromě řas bez života. Vzhledem k této skutečnosti se vytváří na vegetaci různé projevy kontaminace, které lze využít ve fytoindikacích. 29

31 Obr. 5: Sírany na severozápadní straně Hromnického jezírka Na obrázku 5 žluté šipky znázorňují vyluhované břidlice a břidlice, která stále obsahuje sírany. Horní horizont tvořený břidlicí má pouze barvu šedou. Je tedy zřejmé, že dva až tři metry pod okrajem jsou sírany již vymyté deštěm. To je způsobené velkou propustností substrátu. Břidlice zbarvená žlutou barvou stále obsahuje sírany, které se neustále vymývají a způsobují aciditu prostředí. Za zmínku stojí sirný zápach, který je cítit na haldách Hromnického jezírka po vydatných deštích. Zejména v době, kdy se voda začíná odpařovat. Vlivem odpařených oxidů síry dochází k omezení fotosyntézy (Rajchard, 2002). 7.2 Výsledky ph vody Měření ph bylo provedeno na třech místech (Obr. 3) sledované lokality po dobu dvou měsíců. Výsledky měření ph jsou ze všech měřících míst odlišné (Obr. 6). Zelenou barvou je znázorněné ph vody pod východní haldou, která se svými výsledky nejvíce odlišuje. Nejvyšší ph 6,6 bylo naměřeno při teplotě 10,1 C. Také konduktivita měla nejnižší hodnotu. Červená barva zobrazuje ph vody pod jihovýchodní haldou. Ze všech měřících míst bylo v úseku pod JV haldou vždy nejnižší ph a nejvyšší konduktivita. Modrou barvou je vyjádřeno ph jezírka, které se o moc neliší od ph pod JV haldou. Z grafu je vidět extrémní acidita vody, která negativně působí na prostředí Hromnického jezírka. 30

32 Konduktivita (µs/cm) Teplota ( C) Obr. 6: Hodnoty ph ph břeh jezírka pod JV haldou pod V haldou Obr. 7: Teplota Teplota břeh jezírka pod JV haldou pod V haldou Obr. 8: Konduktivita Konduktivita břeh jezírka pod JV haldou pod V haldou 31

33 7.3 Anomálie a jejich výskyt V následující kapitole jsou charakterizovány vyskytující se anomálie zkoumaného území. Tyto fytoindikace jsou na zdejší vegetaci makroskopisky viditelné. Nejvíce jsou postihnuté druhy Pinus sylvestris a Betula pendula. Zjištěné anomálie: mikrofilie chloróza nekróza nanismy podivné větvení rozpukaná borka čarověníky zasychání bříz Pinus sylvestris je rozšířená na celém území Hromnického jezírka. Není zde téměř žádná Pinus sylvestris, na které by se neprojevovaly znaky poškození kontaminací. Důsledkem těchto symptomů je ovlivnění půdním chemismem. Při vysokém obsahu síranů se do půd uvolňuje příliš mnoho Al 3+, Fe 3+, Mn 2+ a naopak jsou pro rostlinu obtížně dostupné prvky Ca 2+, Mg 2+, K +, PO 3-4 a MoO 2-4 ( Dalším souvisejícím faktorem, který negativně působí na vegetaci je břidličnaté podloží (viz kapitola Kontaminace). Břidličnatý substrát netvoří půdní horizonty. Pro život vegetace je důležitý hlavně nadložní organický horizont a humusový horizont, odkud rostlina čerpá živiny. Jedena z nejčastěji se vyskytujících anomálií je mikrofílie jehlic. Jedná se o zkrácené jehlice vznikající působením abiotických faktorů prostředí. Tyto faktory způsobují i ztrátu jehlic na větvích Pinus sylvestris (Obr. 9). S rostoucím stářím rostliny dochází k opadu jehlic od kmene až ke koncům větví. Pouze na konci větví jsou jehlice zachovány. Těmito symptomy je zasažená celá oblast Hromnického jezírka. S těmito defekty nejspíš souvisí nekróza jehlic. Nekróza je odumírání jednotlivých buněk nebo skupiny buněk uvnitř zdravého pletiva. Jehlice jsou zbarveny dohněda. Houbové onemocnění oslabených stromů způsobené Sphaeropsis sapinea, se projevuje zástavou růstu jehlic, celé větve i části koruny a způsobuje jejich odumírání. Výskyt této parazitické houby souvisí s deficitem vody v půdě a živin. Příčinou může 32

34 být rovněž působení biogenních stresorů ( Nekrózou je ojediněle napadená lokalita 9. Dalším symptomem jehlic je chloróza (Obr. 9). Dochází ke žloutnutí jehlic na druhu Pinus sylvestris. Jedná se o poruchu tvorby chlorofylu. Postižená část má žluté zbarvení. Světle žlutá chloróza začíná od špičky jehlic, nejdříve žloutnou starší ročníky jehlic, později špičky jehlic, které mají oranžové až červenohnědé zbarvení. Porucha je obvykle vyvolaná nadbytkem některé živiny nebo naopak jejím nedostatkem. Chloróza může být i následkem působením biogenního stresoru. Může vést až k postupnému odumření celé rostliny ( Na odhalených místech hald jsou pozorovatelné chlorózy vegetace, které se hlavně nacházejí na severním a severozápadním horizontu při okraji vzniklého jezírka a ve střední části západní haldy. Kromě toho je ve střední části západní haldy netypický menší vzrůst Pinus sylvestris. Na konci lokality 4 jihovýchodním směrem jsou také nápadné chlorózy. Méně poznatelné příznaky chlorózy jsou na západní straně lokality 4. Obr. 9: Jehlice Pinus sylvestris Na detailu větve Pinus sylvestris (viz Obr. 9) je zřetelná chloróza jehlic. Nepřehlédnutelný je i opad jehlic po celé délce větve. Jehlice zůstávají jen na koncích, kam kontaminanty pronikají nejkratší dobu. Směrem na sever, severozápad, jihozápad a jihovýchod se můžeme setkat s nanismy, zakrslými formami rostlin. Nanismy Hromnického jezírka se vyskytují v otevřené krajině bez porostu přímo na štěrkovitém materiálu břidlic vždy v horní části strmých stěn hald. Výjimkou je jediné místo v západní části. Zde je mýtina, na které se 33

35 nachází nanismy asi o rozloze 5 m 2. Kromě nanismů Pinus sylvestris se tento jev vyskytuje i na Larix decidua na jihovýchodní haldě. Příčina nemoci je spojena s malým množstvím živin v půdě, klimatickými podmínkami jako sucho a extrémní oslunění. Nanismus není dědičný. Při zasazení semen do úrodných půd, vyrostou rostliny s jejich běžnou velikostí ( Dalším zajímavou anomálií na Pinus sylvestris je neobvyklé větvení v horní části koruny. Hlavní větev v koruně borovice se často sužuje a rozděluje na více větví. Také je nepřehlédnutelný podivně pokroucený kmen, který je většinou tvořen z několika dřevnatých stonků. Často můžeme vidět netypický růst kmenů, které vypadají jako poléhavé stonky. Borovice jsou atypické i svým vzrůstem. S těmito symptomy se můžeme setkat na severní, severozápadní a jihozápadní straně. Dalším projevem kontaminace lokality je rozpukaná borka borovice lesní. Kmen borovice ztrácí borku v jednom souvislém pruhu, který zasahuje i do větví stromu. Zajímavostí je, že všechny rozpuky borky směřují na jih a jihozápad. Obr. 9: Pinus sylvestris na levé fotografii kmen tvořený několika dřevnatými stonky, na pravé fotografii rozpukaná borka Dále se na Pinus sylvestris objevují čarověníky též čarovné věnce. Na celém zkoumaném území jsem se s tímto typem anomálie setkala pouze na dvou místech. Na dřevině se vytvářejí chomáčkovité znetvořeniny hustěji nahloučených větviček. Často mají odlišné zbarvení, tvar a uspořádání jehlic. Toto onemocnění vzniká za pomoci hub, virů a jiných organismů nebo mutacemi. V našem případě patrně mutacemi. Čarověníky se na dřevinách objevují ve formě jednotlivých hnízd, která pravděpodobně vznikají pupenovými mutacemi. Poruchy mají původ ve změněných hladinách růstových faktorů (nedostatek či nadbytek živin, vody, světla, tepla, kyslíku, atd.), ( 34

36 Na jedincích druhu Betula pendula dochází k zasychání horních větví stromu (Obr. 10). Břízy na haldách narostou do určité výšky, horní větve v určité fázi začnou zasychat a postupně odumírá celá dřevina. Atypické je také jejich větvení. Nejvíce poškozené břízy jsou na horizontu strmých stěn u jezírka jihovýchodním směrem. Obr. 10: Zasychání větví a netypické větvení Betula pendula Všechny symptomy vnikající na dřevinách Pinus sylvestris a Betula pendula jsou způsobené abiotickým poškozením prostředí. V příloze x uvádím mapu s bodovým záznamem s výskytem jednotlivých anomálií zkoumaného území. 7.4 Floristická charakteristika dílčích lokalit Lokalita 1 je druhově nejpestřejší. Příčinnou je dostatečné množství živin vzniklé opadem listí, činností člověka komposty a tím tvorbou půdních horizontů. Ve stromovém patře dominuje Populus tremula, Betula pendula a Pinus sylvestris. Dále jsou přítomny stromy Acer platanoides, Betula pubescens, Fagus sylvatica, Larix decidua, Malus domestica a Tilia platyphyllos. Patro keřové je tvořeno Mahonia aquifolium, Prunus avium, Rosa canina, Rubus idaeus, Salix caprea, Sambucus nigra a Sorbus aucuparia. V podrostu jsou zastoupeny tyto druhy bylin: Aegopodium podagraria, Achillea millefolium, Anthriscus sylvestris, Arrhenatherum elatius, Bellis perennis, Capsella bursa-pastoris, Cerastium arvense, Chelidonium majus, Cirsium vulgare, Epilobium angustifolium, Galeobdolon argentatum, Galium album, Galium aparine, Geranium pretense, Geranium robertianum, Geum urbanum, Glechoma hederacea, Heracleum sphondylium, Hieracium lachenalii, Hypericum perforatum, Hypochaeris radicata, Lamium album, Lapsana communis, Lolium perenne, Lysimachia punctata, Medicago lupulina, Myosotis arvensis, Myosoton aquaticum, 35

37 Petasites hybridus, Plantago lanceolata, Plantago major, Poa nemoralis, Poa pratensis, Pulmonaria obscura, Ranunculus acris, Rumex acetosella, Rumex obtusifolius, Symphytum officinale, Taraxacum sect. Ruderalia, Trifolium repens, Urtica dioica, Veronica chamaedrys, Vicia sepium a Viola odorata. V bylinném patře stojí za zmínku výskyt Lysimachia punctata a Epilobium angustifolium o celkové ploše cca 10 m 2. V mechovém patře byl nalezen pouze jeden druh Hypnum cupressiforme. V lokalitě 2 je velmi malá druhová diverzita. Stromové patro je hlavně zastoupeno Betula pendula, Quercus robur a Pinus sylvestris. Dále se vyskytují Fagus sylvatica, Larix decidua, Malus domestica, Malus sylvestris, Picea abies a Robinia pseudacacia. V keřovém patře se nachází pouze druhy Sorbus aucuparia a Vaccinium myrtillus. Bylinné patro je tvořeno druhy: Avenella flexuosa, Cerastium arvense, Crataegus laevigata, Hieracium lachenalii, Luzula multiflora, Poa pratensis, Rumex acetosella, Veronica officinalis a mechové Pleurozium schreberi, Hypnum cupressiforme. V lokalitě 3 ve stromovém patře převládá Carpinus betulus a Quercus robur dále je tvořeno druhy Betula pendula, Malus sylvestris, Pinus sylvestris a Populus tremula. V keřovém se vyskytují druhy Calluna vulgaris, Crataegus laevigata, Cytisus nigricans, Euonymus europae, Frangula alnus, Prunus avium, Prunus spinosa, Rosa canina, Rubus idaeus a Vaccinium vitis-idaea. V podrostu rostou druhy: Achillea millefolium, Avenella flexuosa, Campanula patula, Campanula rotundifolia, Chelidonium majus, Cirsium vulgare, Dianthus carthusianorum, Dianthus deltoides, Echinops sphaerocephalus, Epilobium angustifolium, Euphorbia cyparissias, Galium pumilum, Galium verum, Hieracium murorum, Hypericum perforatum, Hieracium pilosella, Knautia arvensis, Lotus corniculatus, Melilotus albus, Melilotus officinalis, Poa pratensis, Polygala vulgaris, Potentilla argentea, Tanacetum vulgare, Trifolium medium, Veronica officinalis a Viola reichenbachiana. Mechové patro je zastoupeno jedním druhem Hypnum cupressiforme. Lokalita 4 je osídlena velmi malým procentem rostlinných druhů. Není zde vyvinuto téměř žádné keřové ani bylinné patro. Z velké části je lokalita pokryta stromovým patrem Pinus sylvestris, v menší míře se vyskytuje Betula pendula. Byliny: Arabidopsis thaliana, Artemisia vulgaris, Avenella flexuosa, Calamagrostis epigejos, Capsella bursa-pastoris, Dactylis glomerata, Deschampsia cespitosa, Hieracium lachenalii, Hieracium laevigatum, Hieracium pilosella, Myosotis arvensis, Pinus 36